# 通过列表生成式，我们可以直接创建一个列表。但是，受到内存限制，列表容量肯定是有限的。而且，创建一个包含100万个元素的列表，不仅占用很大的存储空间，如果我们仅仅需要访问前面几个元素，
# 那后面绝大多数元素占用的空间都白白浪费了。

# 所以，如果列表元素可以按照某种算法推算出来，那我们是否可以在循环的过程中不断推算出后续的元素呢？
# 这样就不必创建完整的list，从而节省大量的空间。在Python中，这种一边循环一边计算的机制，
# 称为生成器：generator。

# 要创建一个generator，有很多种方法。第一种方法很简单，只要把一个列表生成式的[]改成()，就创建了一个generator：

from ast import While
from tkinter import W

L = [x * x for x in range(10)]
print(L)

g = (x * x for x in range(10))

# 创建L和g的区别仅在于最外层的[]和()，L是一个list，而g是一个generator。

# 可以通过next()函数获得generator的下一个返回值

# 每次调用next(g)，就计算出g的下一个元素的值，直到计算到最后一个元素，没有更多的元素时，抛出StopIteration的错误。
print(next(g))
print(next(g))
print(next(g))

print("迭代")
# 迭代g
for n in g:
    print(n)

# 斐波那契数列
# @param num 打印的个数
def fib(num):
    n = 0
    a, b, c = 0, 0, 1
    while n < num:
        print(c)
        a = b
        b = c
        c = a + b
        n += 1
    return 'done'

fib(10)


# generator函数

# 如果一个函数定义中包含yield关键字，那么这个函数就不再是一个普通函数，而是一个generator函数，调用一个generator函数将返回一个generator：

# 斐波那契数列 生成器
# @param num 个数
def fib_g(num):
    n = 0
    a, b, c = 0, 0, 1
    while n < num:
        yield c
        a = b
        b = c
        c = a + b
        n += 1
    return 'done'

g = fib_g(10)

# 这里，最难理解的就是generator函数和普通函数的执行流程不一样。普通函数是顺序执行，遇到return语句或者最后一行函数语句就返回。而变成generator的函数，
# 在每次调用next()的时候执行，遇到yield语句返回，再次执行时从上次返回的yield语句处继续执行。
for i in g:
    print('迭代',i)


# 用for循环调用generator时，发现拿不到generator的return语句的返回值。如果想要拿到返回值，
# 必须捕获StopIteration错误，返回值包含在StopIteration的value中
g = fib_g(6)
while True:
    try:
        x = next(g)
        print('g', x)
    except StopIteration as e:
        print('Generator return value:', e)
        break    
    

def odd():
    yield 1
    yield 3
    yield 5

# odd不是普通函数，而是generator函数，在执行过程中，遇到yield就中断，下次又继续执行。执行3次yield后，已经没有yield可以执行了    # 
g = odd()
for i in g:
    print("odd", i)
    
print(next(odd()))
print(next(odd()))
print(next(odd()))
# odd()会创建一个新的generator对象，上述代码实际上创建了3个完全独立的generator，对3个generator分别调用next()当然每个都会返回第一个值


# 练习 杨辉三角 生成器 （每次迭代返回下一行列表）
def triangles():
    l = [1] # 返回值
    n = 1 # 行号
    while True:
        yield l
        next_l = [] # 临时保存下一行
        n += 1
        next_l.insert(0, 1)
        next_l.insert(n-1, 1)
        i = 1
        while i < n-1:
            next_l.insert(i, l[i-1] + l[i])
            i += 1
        l = next_l
        
n = 0
results = []
for t in triangles():
    results.append(t)
    n = n + 1
    if n == 10:
        break
for t in results:
    print(t)

if results == [
    [1],
    [1, 1],
    [1, 2, 1],
    [1, 3, 3, 1],
    [1, 4, 6, 4, 1],
    [1, 5, 10, 10, 5, 1],
    [1, 6, 15, 20, 15, 6, 1],
    [1, 7, 21, 35, 35, 21, 7, 1],
    [1, 8, 28, 56, 70, 56, 28, 8, 1],
    [1, 9, 36, 84, 126, 126, 84, 36, 9, 1]
]:
    print('测试通过!')
else:
    print('测试失败!')
